La dernière fois que nous avons vu Joshua Tewksbury, écologiste à l’Université de Washington, dans le numéro d’avril 2009 de Smithsonian, il bondissait sur les routes secondaires de la Bolivie, accompagné de notre écrivain Brendan Borrell, à la recherche de piments. Il espérait répondre à une question qui aurait dû être simple: pourquoi les piments forts sont-ils épicés?
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La capsaïcine, la molécule qui donne de la chaleur aux piments, contribue à protéger les fruits du piment de la pourriture fongique et à la mastication des rongeurs sans dissuader les oiseaux dont la plante a besoin pour répartir les graines dans le fruit.
Mais cela nous amène à une nouvelle question: pourquoi tous les piments chili ne sont-ils pas chauds? Le laboratoire de Tewksbury répond également à cette question dans une étude publiée le mois dernier dans le compte rendu de la Royal Society B.
David Haak, alors étudiant diplômé au laboratoire de Tewksbury et maintenant post-doc à l'Université d'Indiana, a étudié Capsicum chacoense, une espèce de piment sauvage en Bolivie qui se rencontre soit dans des populations composées uniquement de piments forts, soit dans des populations mixtes aux fruits chauds et doux. Haak, Tewksbury et leurs collègues ont constaté que seuls les piments forts poussaient dans les parties les plus humides de leur zone de recherche. Les endroits les plus secs, cependant, abritaient des populations hétérogènes, 15 à 20% seulement des plantes produisant des fruits épicés.
Les chercheurs ont collecté des fruits chauds et doux sur trois sites de leur zone d'étude, couvrant toute la gamme des précipitations et les types de population. Ils ont cultivé les graines dans le laboratoire, donnant aux plantes soit beaucoup d'eau - imitant les zones les plus humides dans lesquelles les plantes ont poussé - ou pas assez d'eau, comme dans les zones sèches.
Les chercheurs ont découvert que les plantes douces et épicées poussaient bien quand il y avait beaucoup d'eau. Et produire beaucoup de capsaïcine était gratuit: les plantes épicées produisaient autant de graines que de graines douces. Mais comme Fusarium, le champignon qui s'attaque aux plantes à piment en Bolivie, aime les conditions humides, les plantes douces seraient plus vulnérables et incapables de survivre. C'est pourquoi les piments épicés ont dominé les régions plus humides de la Bolivie, ont conclu Haak et ses collègues.
Lorsque les plantes ont été soumises à des conditions similaires à la sécheresse, les plantes épicées n'ont produit que la moitié du nombre de graines que les graines douces. GrrlScientist at Maniraptora: Le goût du poulet explique:
Les plantes perdent de l'eau par les pores microscopiques de leurs feuilles et de leurs tiges, appelés stomates. Pendant la journée, les plantes rejettent de l'oxygène dans l'environnement en échange de dioxyde de carbone par l'intermédiaire de leurs stomates, mais cet échange de gaz vital a un prix: la perte en eau. Sachant que la densité de stomates sur les feuilles d’une plante influe directement sur la perte d’eau, l’équipe a comparé la densité de stomates de 30 plantes à piment piquant et non piquant du même âge et de la même taille.
Ils ont découvert que les feuilles des plantes piquantes avaient une densité de stomates supérieure de 40% à celle des plantes non piquantes. Même après avoir croisé piquant avec des plantes non piquant, puis identifié si les fruits étaient piquant, l'équipe a constaté que les chilis croisés piqués avaient toujours une densité de stomates supérieure à celle des hybrides.
Parce que les plantes épicées perdent plus d'eau, elles ne peuvent pas produire autant de graines. Et comme Fusarium n’est pas un problème aussi grave dans les conditions sèches et que les plantes douces ont une plus grande capacité à retenir l’eau et à produire plus de graines, ces plantes sont capables de se développer dans les conditions les plus sèches et d’y laisser facilement passer leurs frères épicés.
